pada 2024/08/28 355

Panduan Komprehensif untuk Mengkonfigurasi dan Menggunakan Pengatur Penukaran TPS5450DDAR

Katalog

The TPS5450DDAR adalah cip pengatur beralih langkah berprestasi tinggi yang dihasilkan oleh Texas Instruments.Dengan arus keluaran yang tinggi, kecekapan tinggi, dan fungsi perlindungan terbina dalam, ia digunakan secara meluas dalam sistem kuasa pelbagai peralatan elektronik perindustrian dan pengguna.Reka bentuk yang mudah digunakan membolehkan para jurutera dengan cepat membangunkan penyelesaian kuasa berprestasi tinggi.Dalam artikel ini, kami akan membincangkan beberapa perkara utama yang berkaitan dengan TPS5450DDAR, termasuk spesifikasi, ciri, susun atur, dan aplikasi, supaya anda dapat memahami secara mendalam tentang peranti ini.Jadi, mari kita mulakan!

Gambaran keseluruhan TPS5450DDAR

TPS5450DDAR adalah penukar PWM semasa output yang tinggi yang mengintegrasikan rintangan yang rendah, MOSFET N-channel yang rendah.Ia mempunyai penguat ralat voltan berprestasi tinggi yang menyediakan ketepatan peraturan voltan yang ketat di bawah keadaan sementara.Di samping itu, ia juga mempunyai litar lockout undervoltage untuk mengelakkan permulaan apabila voltan input tidak mencapai 5.5V.Litar permulaan perlahan dalaman digunakan untuk mengehadkan arus inrush, manakala litar feedforward voltan digunakan untuk meningkatkan tindak balas sementara.Dengan menggunakan pin ENA, arus boleh dikurangkan kepada biasanya 18μA apabila kuasa dimatikan.Untuk mengurangkan kerumitan reka bentuk dan mengurangkan kiraan komponen luaran, gelung maklum balas TPS5450DDAR dikompensasi secara dalaman.

Alternatif dan setara:

• TPS5450DDA

• TPS5450QDDARQ1

• TPS5450DDARG4

Parameter Teknikal TPS5450DDAR

• TPS5450DDAR tergolong dalam kategori pengawal voltan beralih.

• Arus yang tersenyum ialah 18UA.

• Topologinya adalah Buck.

• Pengatur beralihnya mempunyai kekerapan 500 kHz.

• Penukar ini adalah 90 (typ) peratus yang cekap.

• Kaedah pemasangannya ialah SMD atau SMT.

• TPS5450DDAR mempunyai lapan pin dan satu antara muka output.

• Penukar mempunyai arus output sehingga 5A dan puncak semasa sehingga 6A.

• Panjang TPS5450DDAR adalah 5 mm, lebarnya adalah 4 mm, dan ketinggiannya ialah 1.55 mm.

• Penukar mempunyai suhu operasi minimum -40 ° C dan suhu operasi maksimum 125 ° C.

• Penukar direka dengan julat input voltan yang luas dan boleh beroperasi dalam julat voltan input 5.5V hingga 36V.

• Penukar akan dihantar dalam pakej So-Powerpad-8 dan pembungkusan pita dan reel untuk pemasangan cepat dan penghantaran selamat.

Skema mudah TPS5450DDAR

Ciri dan kelebihan TPS5450DDAR

Cip mempunyai fungsi pelarasan voltan output ketepatan tinggi.Voltan output boleh diselaraskan melalui perintang luaran dengan ketepatan sehingga ± 1 peratus.Dalam mod kerja biasa, kekerapan beralihnya mencapai 500kHz.Di samping itu, cip juga menggabungkan pelbagai fungsi perlindungan, termasuk perlindungan input di bawah voltan, perlindungan terlalu panas, perlindungan di bawah voltan, dan perlindungan litar pintas.Pada masa yang sama, cip itu mematuhi piawaian industri dan mempunyai julat operasi suhu yang luas (-40 ° C hingga +125 ° C) dan pelbagai voltan input (5.5V hingga 36V).Perlu dinyatakan bahawa TPS5450DDAR juga mematuhi arahan alam sekitar seperti Reach, ROHS, dan WEEE.Di samping cemerlang dalam prestasi elektrik dan keramahan alam sekitar, TPS5450DDAR menawarkan banyak ciri lain.Antaranya adalah:

Pengurusan Thermal: TPS5450DDAR mempunyai pelbagai langkah perlindungan pengurusan terma terbina dalam, termasuk perlindungan terlalu panas, perlindungan beban, dan lain-lain, yang dapat memastikan keselamatan dan kestabilan sistem.

Voltan output boleh laras: Voltan output TPS5450DDAR boleh diselaraskan melalui perintang luaran untuk menyesuaikan diri dengan keperluan senario aplikasi yang berbeza.

Julat voltan input yang luas: Julat voltan input TPS5450DDAR adalah 5.5V hingga 36V, yang dapat memenuhi keperluan pelbagai senario aplikasi.

Integrasi Tinggi: TPS5450DDAR mengintegrasikan pelbagai litar perlindungan dan kawalan seperti MOSFET kuasa, litar perlindungan voltan terbalik, dan output litar mengehadkan semasa, yang dapat mengurangkan bilangan komponen luaran dan kos sistem.

Arus keluaran yang tinggi: TPS5450DDAR boleh memberikan arus output sehingga 5A (6A puncak semasa), yang dapat memenuhi senario aplikasi dengan keperluan kuasa yang tinggi.

Kecekapan Tinggi: TPS5450DDAR mengamalkan teknologi Swift ™ (Switcher dengan teknologi FET bersepadu), yang dapat memberikan kecekapan penukaran sehingga lebih dari 90 peratus, dengan itu mengurangkan sisa tenaga dan kehilangan haba.

Teknologi SWIFT ™: TPS5450DDAR Mengadopsi Teknologi Teknologi Kekerapan Bersepadu Texas Instruments 'SWIFT ™ (Step-Down Switching Regulator Bersepadu).Teknologi ini mengintegrasikan pengawal dan MOSFET side dan bahagian tinggi ke dalam cip tunggal, meningkatkan kecekapan dan mengurangkan kos.Di samping itu, teknologi ini membantu pereka memudahkan susun atur litar, dengan itu meningkatkan kebolehpercayaan sistem dan prestasi keseluruhan.

Bagaimana cara mengkonfigurasi fungsi permulaan lembut TPS5450DDAR?

Tujuan utama fungsi permulaan lembut adalah untuk mengelakkan voltan output daripada menghasilkan arus inrush yang berlebihan semasa permulaan.Apabila bekalan kuasa dihidupkan, voltan output akan meningkat dengan cepat, dan tanpa kawalan yang betul, ini boleh menyebabkan arus yang berlebihan dalam litar, dengan itu merosakkan komponen dalam litar atau menyebabkan kesan buruk yang lain.Melalui fungsi mula lembut, TPS5450DDAR secara beransur-ansur dapat meningkatkan voltan output semasa permulaan, dengan itu mengehadkan kadar kenaikan arus.Ini membantu melindungi komponen dalam litar dan memastikan permulaan bekalan kuasa yang stabil.Berikut adalah langkah umum untuk mengkonfigurasi ciri permulaan lembut TPS5450DDAR:

Tentukan masa permulaan: Pertama, tentukan berapa lama kita mahu voltan output menstabilkan dari rendah ke tinggi.Ini akan menentukan masa pemalar untuk permulaan yang lembut.

Sambungkan pin SS/TR: Kami menyambungkan pin SS/TR ke sumber kuasa atau voltan yang diperlukan.Jika kami ingin membolehkan ciri permulaan lembut, kami perlu menyambungkan pin SS/TR ke sumber voltan luaran.Jika kita mahu permulaan yang cepat tanpa permulaan yang lembut, kita perlu menyambungkan pin SS/TR ke tanah (GND).

Laraskan masa permulaan yang lembut: mengikut keperluan, masa permulaan yang lembut dapat dikawal dengan menyesuaikan output sumber voltan luaran.Voltan yang lebih tinggi akan menghasilkan permulaan yang lebih cepat, manakala voltan yang lebih rendah akan memanjangkan masa permulaan.Apabila menyesuaikan diri, sila pastikan nilai set berada dalam julat yang dibenarkan untuk mengelakkan masalah yang tidak perlu.

Sahkan Fungsi: Sambungkan TPS5450DDAR ke bekalan dan beban kuasa input, dan perhatikan proses permulaan voltan output.Sekiranya semuanya berfungsi dengan baik, voltan output perlahan-lahan naik ke keadaan mantap mengikut masa permulaan yang dikonfigurasikan.

Aplikasi konkrit TPS5450DDAR

• Pengecas bateri

• Penyesuai kuasa

• Pengawal selia titik tinggi berkepadatan

• 12V dan 24V sistem kuasa yang diedarkan

• monitor LCD, monitor plasma

Susun atur TPS5450DDAR

Garis panduan susun atur

Sambungkan kapasitor pintasan seramik rendah ESR ke pin VIN.Berhati -hati untuk meminimumkan kawasan gelung yang dibentuk oleh sambungan kapasitor pintasan, pin VIN, dan pin tanah TPS5450DDAR.Cara terbaik untuk melakukan ini adalah untuk memperluaskan kawasan tanah atas dari bawah peranti bersebelahan dengan jejak VIN, dan letakkan kapasitor pintasan sedekat mungkin ke pin VIN.Kapasiti pintasan minimum yang disyorkan ialah seramik 4.7-μF dengan dielektrik X5R atau X7R.

Harus ada kawasan tanah di atas lapisan atas di bawah IC, dengan kawasan yang terdedah untuk sambungan ke PowerPad.Gunakan vias untuk menyambungkan kawasan tanah ini ke mana -mana pesawat tanah dalaman.Gunakan vias tambahan di sebelah tanah kapasitor penapis input dan output juga.Pin GND harus terikat ke tanah PCB dengan menyambungkannya ke kawasan tanah di bawah peranti seperti yang ditunjukkan di bawah.

Pin pH harus dialihkan ke induktor output, menangkap diod, dan kapasitor boot.Oleh kerana sambungan pH adalah nod pensuisan, induktor harus terletak sangat dekat dengan pin pH dan kawasan konduktor PCB diminimumkan untuk mencegah gandingan kapasitif yang berlebihan.Diod tangkapan juga harus diletakkan dekat dengan peranti untuk meminimumkan kawasan gelung semasa output.Sambungkan kapasitor boot antara nod fasa dan pin boot seperti yang ditunjukkan.Pastikan kapasitor boot dekat dengan IC dan meminimumkan panjang jejak konduktor.Penempatan dan sambungan komponen yang ditunjukkan berfungsi dengan baik, tetapi routing sambungan lain juga mungkin berkesan.

Sambungkan kapasitor penapis output (s) seperti yang ditunjukkan antara jejak VOUT dan GND.Adalah penting untuk mengekalkan gelung yang dibentuk oleh pin ph, lout, cout dan gnd sekecil seperti praktikal.

Sambungkan jejak VOUT ke pin vSense menggunakan rangkaian pembahagi perintang untuk menetapkan voltan output.Jangan jalankan jejak ini terlalu dekat dengan jejak pH.Oleh kerana saiz pakej IC dan peranti pin-out, jejak mungkin perlu dialihkan di bawah kapasitor output.Selalunya, penghalaan boleh dilakukan pada lapisan alternatif jika jejak di bawah kapasitor output tidak dikehendaki.

Jika menggunakan skema asas yang ditunjukkan dalam angka berikut, gunakan sambungan melalui lapisan yang berbeza untuk laluan ke pin ENA.

Contoh susun atur

8. Bagaimana menggunakan TPS5450DDAR?

Apabila menggunakan TPS5450DDAR, kita harus memberi perhatian kepada perkara -perkara berikut:

Peraturan dan tindak balas garis

Pelarasan yang munasabah terhadap garis TPS5450DDAR adalah cara penting untuk meningkatkan kelajuan tindak balas dan kestabilan sistem bekalan kuasa.Dengan menyesuaikan parameter komponen kritikal dalam litar, kawalan tepat voltan output dan arus dapat direalisasikan, dengan itu meningkatkan tindak balas dinamik sistem.

Penggunaan fungsi perlindungan terbina dalam

TPS5450DDAR terbina dalam yang terlalu panas dan perlindungan overcurrent secara berkesan dapat melindungi peranti dari kerosakan.Dalam proses penggunaan, kita harus memanfaatkan sepenuhnya fungsi perlindungan terbina dalam ini untuk memastikan peralatan dalam keadaan yang tidak normal dapat diputuskan dari bekalan kuasa tepat pada masanya untuk mengelakkan kerosakan selanjutnya.

Julat suhu dan nod operasi

Dalam proses menggunakan TPS5450DDAR, kita harus memberi perhatian kepada perubahan suhu peranti, elakkan bekerja untuk masa yang lama dalam persekitaran suhu tinggi atau rendah, untuk mengelakkan kerosakan pada peranti atau kemerosotan prestasi.

Pelarasan frekuensi beralih

Kekerapan penukaran TPS5450DDAR mempunyai kesan tertentu terhadap prestasi sistem bekalan kuasa.Melaraskan kekerapan beralih seperti yang diperlukan dapat mengoptimumkan kelajuan tindak balas dan kestabilan sistem.Dalam aplikasi praktikal, kita harus memilih kekerapan penukaran yang sesuai mengikut ciri -ciri beban dan keperluan sistem.

Tetapan julat voltan masukan

Memastikan bahawa voltan input TPS5450DDAR berada dalam julat yang ditentukan secara berkesan boleh mengelakkan kerosakan peralatan atau kemerosotan prestasi yang disebabkan oleh voltan yang terlalu tinggi atau terlalu rendah.Apabila merancang litar, kita harus mempertimbangkan kemungkinan voltan yang mungkin dalam aplikasi sebenar dan memilih julat voltan input yang sesuai dengan sewajarnya.

Pakej dan pertimbangan terma

Pakej TPS5450DDAR dan reka bentuk terma mempunyai kesan penting terhadap prestasi dan kestabilannya.Dalam pemilihan pakej, kita harus mengambil kira persekitaran operasi dan keperluan suhu peranti dan pilih jenis pakej yang sesuai.Pada masa yang sama, reka bentuk pelesapan haba yang munasabah juga merupakan kunci untuk memastikan operasi stabil peranti.Dalam aplikasi praktikal, kita dapat mengoptimumkan kesan pelesapan haba dengan meningkatkan tenggelam haba dan meningkatkan pengudaraan.

Soalan Lazim [Soalan Lazim]

1. Apakah julat suhu operasi TPS5450DDAR?

Suhu operasi TPS5450DDAR berkisar dari -40 ° C hingga 125 ° C.

2. Apakah aplikasi yang sesuai untuk TPS5450DDAR?

Ia sesuai untuk pelbagai aplikasi termasuk perindustrian, automotif, dan telekomunikasi.

3. Apakah penggantian dan bersamaan dengan TPS5450DDAR?

Anda boleh menggantikan TPS5450DDAR dengan TPS5450DDA, TPS5450QDDARQ1 atau TPS5450DDARG4.

4. Apakah ciri -ciri yang ditawarkan oleh TPS5450DDAR untuk perlindungan?

Ia menawarkan ciri -ciri perlindungan termasuk perlindungan overcurrent, penutupan haba, dan lockout undervoltage.